Uçucu kül harcının özellikleri üzerine hidroksipropil metilselüloz eter

Hidroksipropil metilselüloz eterin uçucu kül harcının özelliklerine etkisi incelendi ve ıslak yoğunluk ile basınç dayanımı arasındaki ilişki analiz edildi. Test sonuçları, uçucu kül harcına hidroksipropil metilselüloz eter ilavesinin harcın su tutma performansını önemli ölçüde artırabildiğini, harcın bağlanma süresini uzatabildiğini ve harcın ıslak yoğunluğunu ve basınç dayanımını azaltabildiğini göstermektedir. Islak yoğunluk ile 28d basınç dayanımı arasında iyi bir korelasyon vardır. Bilinen ıslak yoğunluk koşulu altında 28d basınç dayanımı, bağlantı formülü kullanılarak hesaplanabilir.

Anahtar kelimeler:uçucu kül; selüloz eter; su tutma; basınç dayanımı; korelasyon

Günümüzde uçucu kül inşaat mühendisliğinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Harca belirli bir miktarda uçucu kül eklemek, harcın mekanik özelliklerini ve dayanıklılığını arttırmakla kalmaz, aynı zamanda harcın maliyetini de azaltır. Ancak uçucu kül harcı yetersiz su tutma özelliği gösterir, dolayısıyla harcın su tutma özelliğinin nasıl iyileştirileceği çözülmesi gereken acil bir sorun haline gelmiştir. Selüloz eter yurt içinde ve yurt dışında yaygın olarak kullanılan yüksek verimli bir katkıdır. Harcın su tutma ve basınç dayanımı gibi performans göstergeleri üzerinde büyük bir etki yaratması için az miktarda eklenmesi yeterlidir.

1. Hammaddeler ve test yöntemleri

1.1 Hammaddeler

Çimento P'dir·O Hangzhou Meiya Çimento Fabrikası tarafından üretilen 42,5 dereceli sıradan Portland çimentosu; uçucu kül kalitelidirⅡkül; kum, incelik modülü 2,3, kütle yoğunluğu 1499 kg olan sıradan orta kumdur·m-3 ve nem içeriği %0,14, çamur içeriği %0,72; hidroksipropil metil selüloz eter (HPMC), Shandong Heda Co., Ltd. tarafından üretilmektedir, marka 75HD100000'dir; Karışım suyu musluk suyudur.

1.2 Harcın hazırlanması

Selüloz eterle modifiye edilmiş harcı karıştırırken, önce HPMC'yi çimento ve uçucu külle iyice karıştırın, ardından kumla kuru olarak 30 saniye karıştırın, ardından su ekleyin ve en az 180 saniye karıştırın.

1.3 Test yöntemi

Taze karıştırılmış harcın kıvamı, ıslak yoğunluğu, tabakalara ayrılması ve sertleşme süresi, JGJ70-90 “İnşaat Harcının Temel Performans Test Yöntemleri”ndeki ilgili düzenlemelere göre ölçülecektir. Harcın su tutma oranı, JG/T 230-2007 “Hazır Karışık Harç” Ek A'daki harcın su tutmasına yönelik test yöntemine göre belirlenir. Basınç dayanımı testinde 70,7 mm x 70,7 mm x 70,7 mm küp tabanlı bir test kalıbı kullanılır. Oluşturulan test bloğu (20°C) sıcaklıkta sertleştirilir.±2)°C'de 24 saat bekletilir ve kalıptan çıkarıldıktan sonra (20) sıcaklıktaki ortamda kürlenmeye devam edilir.±2)°C ve bağıl nemin önceden belirlenen yaşa göre %90'ın üzerinde olması, JGJ70-90 "Bina Harcı Temel performans test yöntemi"ne göre basınç dayanımının belirlenmesi.

2. Test sonuçları ve analiz

2.1 Islak yoğunluk

Yoğunluk ile HPMC miktarı arasındaki ilişkiden, HPMC miktarı arttıkça ıslak yoğunluğun giderek azaldığı görülmektedir. HPMC miktarı %0,05 olduğunda, harcın ıslak yoğunluğu referans harcın %96,8'idir. HPMC miktarı artmaya devam ettikçe ıslak yoğunluğun azalma hızı hızlanır. HPMC içeriği %0,20 olduğunda, harcın ıslak yoğunluğu, referans harcın yalnızca %81,5'idir. Bunun temel nedeni HPMC'nin hava sürükleyici etkisidir. Giren hava kabarcıkları harcın gözenekliliğini arttırır ve kompaktlığını azaltır, bu da harcın hacim yoğunluğunun azalmasına neden olur.

2.2 Zamanın ayarlanması

Pıhtılaşma süresi ile HPMC miktarı arasındaki ilişkiden pıhtılaşma süresinin giderek arttığı görülebilir. Dozaj %0,20 olduğunda priz süresi referans harca göre %29,8 artarak yaklaşık 300 dakikaya ulaşır. Dozaj %0,20 olduğunda priz süresinin büyük oranda değiştiği görülmektedir. Bunun nedeni L Schmitz ve ark. Selüloz eter moleküllerinin çoğunlukla cSH ve kalsiyum hidroksit gibi hidratasyon ürünleri üzerinde adsorbe edildiğine ve nadiren klinkerin orijinal mineral fazı üzerinde adsorbe edildiğine inanılmaktadır. Ayrıca gözenek çözeltisinin viskozitesinin artması nedeniyle selüloz eter azalır. İyonların (Ca2+, so42-…) gözenek çözeltisindeki hareketliliği hidrasyon sürecini daha da geciktirir.

2.3 Katmanlama ve su tutma

Hem katmanlara ayrılma derecesi hem de su tutma, harcın su tutma etkisini karakterize edebilir. Delaminasyon derecesi ile HPMC miktarı arasındaki ilişkiden, HPMC miktarı arttıkça delaminasyon derecesinin azalma eğilimi gösterdiği görülebilir. HPMC içeriği %0,05 olduğunda, delaminasyon derecesi çok önemli ölçüde azalır; bu, fiber eter içeriği küçük olduğunda, delaminasyon derecesinin büyük ölçüde azaltılabileceğini, su tutma etkisinin iyileştirilebileceğini ve işlenebilirlik ve işlenebilirliğin artabileceğini gösterir. harcın işlenebilirliği artırılabilir. Su özelliği ile HPMC miktarı arasındaki ilişkiye bakıldığında, HPMC miktarı arttıkça su tutma özelliği de giderek daha iyi hale gelir. Dozaj %0,15'ten az olduğunda, su tutma etkisi çok yavaş bir şekilde artar, ancak dozaj %0,20'ye ulaştığında su tutma etkisi, dozaj %0,15 olduğunda %90,1'den %95'e kadar büyük ölçüde iyileştirilmiştir. HPMC miktarı artmaya devam ediyor ve harcın inşaat performansı bozulmaya başlıyor. Bu nedenle, su tutma performansı ve inşaat performansı dikkate alındığında uygun HPMC miktarı %0,10~%0,20'dir. Su tutma mekanizmasının analizi: Selüloz eter, iyonik ve iyonik olmayan olarak ikiye ayrılan suda çözünür bir organik polimerdir. HPMC, yapısal formülünde hidrofilik grup, hidroksil grup (-OH) ve eter bağı (-0-1) bulunan iyonik olmayan bir selüloz eterdir. Suda çözündüğünde, hidroksil grubundaki oksijen atomları ve eter bağı ve su molekülleri hidrojen bağları oluşturmak üzere birleşir, bu da suyun akışkanlığını kaybetmesine ve serbest suyun artık serbest olmamasına neden olur, böylece su tutma ve kalınlaşma etkisi elde edilir.

2.4 Basınç dayanımı

Basınç dayanımı ile HPMC miktarı arasındaki ilişkiden, HPMC miktarının artmasıyla birlikte 7d ve 28d basınç dayanımının azalma eğilimi gösterdiği görülebilir. Harcın gözenekliliğini büyük ölçüde artıran HPMC ile hava kabarcıklarının azaltılması. artması, gücün azalmasına neden olur. İçerik %0,05 olduğunda 7d basınç dayanımı çok önemli ölçüde düşer, dayanıklılık %21,0 düşer ve 28d basınç dayanımı %26,6 düşer. HPMC'nin basınç dayanımı üzerindeki etkisinin çok açık olduğu eğriden görülebilmektedir. Dozaj çok küçük olduğunda büyük ölçüde azaltılacaktır. Bu nedenle pratik uygulamalarda dozajı kontrol edilmeli ve köpük kesici ile birlikte kullanılmalıdır. Sebebini araştıran Guan Xuemao ve ark. Öncelikle harca selüloz eter eklendiğinde harç gözeneklerindeki esnek polimerin arttığını ve bu esnek polimerlerin ve gözeneklerin test bloğu sıkıştırıldığında rijit destek sağlayamadığını düşünüyorum. Kompozit matris nispeten zayıflar, dolayısıyla harcın basınç dayanımı azalır; İkincisi, selüloz eterin su tutma etkisi nedeniyle, harç test bloğu oluşturulduktan sonra suyun çoğu harçta kalır ve gerçek su-çimento oranı, bunlar olmadan olduğundan daha düşüktür. Bunlar çok daha büyüktür, bu nedenle basınç dayanımı Harç miktarı önemli ölçüde azalacaktır.

2.5 Basınç dayanımı ile ıslak yoğunluk arasındaki ilişki

Basınç dayanımı ve ıslak yoğunluk arasındaki ilişki eğrisinden, şekildeki tüm noktaların doğrusal olarak yerleştirilmesinden sonra karşılık gelen noktaların bağlantı çizgisinin her iki tarafında iyi bir şekilde dağıldığı ve ıslak yoğunluk ile basınç arasında iyi bir korelasyon olduğu görülebilir. Mukavemet özellikleri ve ıslak yoğunluğun ölçülmesi basit ve kolaydır, dolayısıyla harcın (28d) basınç mukavemeti, yerleşik doğrusal bağlantı denklemi yoluyla hesaplanabilir. Doğrusal montaj denklemi formül (1)'de gösterilmiştir, R²=0,9704. Y=0,0195X-27,3 (1), burada y, harcın 28d basınç dayanımıdır, MPa; X ıslak yoğunluktur, kg m-3.

3. Sonuç

HPMC, uçucu kül harcının su tutma etkisini iyileştirebilir ve harcın çalışma süresini uzatabilir. Aynı zamanda harcın gözenekliliğinin artması nedeniyle hacim yoğunluğu ve basınç dayanımı önemli ölçüde düşeceğinden uygulamada uygun dozaj seçilmelidir. Harcın 28d basınç dayanımı, ıslak yoğunluk ile iyi bir korelasyona sahiptir ve 28d basınç dayanımı, inşaat sırasında harcın kalite kontrolü için önemli bir referans değeri olan ıslak yoğunluğun ölçülmesiyle hesaplanabilir.